实际水头损失计算公式

实际水头损失计算公式
实际水头损失计算公式

管道水头损失计算,应包括沿程水头损失和局部水头损失:1沿程水头损失,可按下式计算:

h1=iL

式中h1——沿程水头损失,m;

L——计算管段的长度,m

i——单位管长水头损失,m/m

1)UPVC、PE等塑料管的单位管长水头损失,可按下式计算:

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中Q——管段流量,m3/s;

d——管道内径,m。

2)钢管、铸铁管的单位管长水头损失,可按下式计算:当v<1.2m/s时i =0.000912v2(1+0.867/v)0.3/d1.3

当v≥1.2m/s时i=0.00107v2/d1.3

式中v——管内流速,m/s;

d——管道内径,m。

3)混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失,可按下式计算:

i=10.294n2Q2/d5.333

式中Q——管段流量,m3/s;

d ——管道内径,m;

n——粗糙系数,根据管道内壁光滑程度确定,可为

0.013~0.014。

2输水管和配水管网的局部水头损失,可按其沿程水头损失的5%~10%计算。

沿程水头损失计算表

DN8DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80 DN100DN125DN150DN200DN250DN300DN350DN400DN500DN600DN700DN800DN900DN100 912.515.7521.252735.7541536880.5106131156207259311363410513614702800898998 0.10.82240.53660.39730.26920.19720.13690.11460.0820.05930.04770.03330.02530.02020.0140.01040.00820.00670.00570.00430.00340.00290.00240.00210.00180.2 2.7522 1.7956 1.32960.90080.65980.45810.38330.27460.19860.15950.11150.08470.06750.04670.03490.02750.02250.01920.01440.01140.00950.00810.00690.0060.3 5.6326 3.6748 2.7212 1.8436 1.35040.93750.78450.56190.40640.3264 0.22820.17330.13810.09560.07140.05630.04610.0393 0.02940.02330.01950.01650.01420.01240.49.4149 6.1425 4.5485 3.0815 2.2571 1.567 1.31130.93920.67930.54550.38140.28970.23080.15980.11940.09410.0770.06570.04910.03890.03270.02760.02370.02070.514.0759.1831 6.8 4.6069 3.3744 2.3427 1.9604 1.4042 1.01560.81550.57030.4330.34510.23890.17850.14070.11510.09830.07340.05810.04880.04120.03550.03090.619.612.7889.4693 6.4153 4.699 3.2623 2.73 1.9553 1.4142 1.1357 0.79410.6030.48050.33270.24860.1960.16030.1368 0.1022 0.08090.0680.05740.04940.043 0.725.98216.95112.5528.5038 6.2289 4.3244 3.6188 2.5919 1.8747 1.5054 1.05270.79930.6370.4410.32950.25980.21250.18140.13550.10730.09010.07610.06550.05710.833.21321.66916.04610.8717.9626 5.528 4.626 3.3134 2.3964 1.9244 1.3456 1.02180.81430.56370.42120.33210.27160.23190.17330.13720.11520.09720.08370.07290.941.29226.9419.94913.5159.8993 6.8726 5.7512 4.1193 2.9793 2.3925 1.6729 1.2704 1.01230.70080.52370.41280.33770.28820.21540.17050.14330.12090.1040.0907150.21432.76124.25916.43512.0388.3576 6.9939 5.0093 3.6231 2.9094 2.0344 1.5448 1.23110.85230.63690.50210.41060.35050.26190.20740.17420.1470.12650.11031.159.97839.13128.97619.63114.3799.98268.3538 5.9834 4.3276 3.4751 2.43 1.8452 1.4704 1.0180.76070.59970.49050.41870.31290.24770.20810.17560.15110.13171.270.34545.89533.98523.02416.86411.7089.79787.0176 5.0756 4.0758 2.85 2.1642 1.7246 1.19390.89220.70330.57530.49110.36690.29050.24410.20590.17720.15451.382.55753.86339.88527.02119.79213.74111.4998.2359 5.9567 4.7834 3.3448 2.5399 2.024 1.4012 1.04710.82540.67510.57630.43060.34090.28640.24170.2080.18131.495.74762.46846.25731.33822.95415.93613.3369.5517 6.9084 5.5476 3.8792 2.9457 2.3474 1.6251 1.21440.95730.7830.66840.49940.39540.33220.28030.24120.21031.5109.9171.71153.10135.97526.35118.29415.30910.9657.9306 6.3684 4.4532 3.3815 2.6947 1.8655 1.394 1.09890.89890.76730.57330.45390.38140.32180.27690.24141.6125.0681.59160.41740.93129.98120.81417.41812.4769.02327.2458 5.0667 3.8474 3.0659 2.1226 1.5861 1.2504 1.02270.8730.65230.51640.43390.36610.3150.27461.7141.1892.10868.20546.20833.84623.49819.66414.08410.1868.1799 5.7198 4.3434 3.4611 2.3962 1.7906 1.4115 1.15450.98550.73640.5830.48980.41330.35560.311.8158.28103.2676.46551.80437.94526.34322.04515.7911.429.1705 6.4126 4.8694 3.8803 2.6864 2.0074 1.5825 1.2943 1.10490.82560.65360.54910.46340.39870.34761.9176.35115.0685.19757.7242.27829.35224.56217.59312.72410.2187.1449 5.4255 4.3234 2.9932 2.2367 1.7632 1.4422 1.2310.91990.72820.61190.51630.44430.38732 195.4 127.49 94.402 63.955 46.846 32.523 27.216 19.493 14.099 11.322 7.9167 6.0116 4.7905 3.3165 2.4783 1.9537 1.598 1.364 1.01930.8069 0.678 0.572 0.4922 0.4291 2.1215.43140.55104.0870.51151.64835.85630.00621.49115.54412.4828.7282 6.6278 5.2815 3.6565 2.7323 2.1539 1.7617 1.5038 1.12380.88960.74750.63070.54270.47312.2236.4415 4.26114.2377.38656.68339.35232.93123.58717.0613.6999.57937.2741 5.7965 4.013 2.9987 2.364 1.9335 1.6505 1.23330.97640.82030.69220.59560.51922.3258.42168.6124.8584.58161.95443.01135.99325.7818.64614.97310.477.9504 6.3355 4.3861 3.2776 2.5838 2.1133 1.8039 1.348 1.06710.89660.75650.6510.56752.4281.38183.58135.9492.0966 7.45846.83339.1912 8.0720.30216.30311.48.6567 6.8983 4.7758 3.5688 2.8133 2.3011 1.9642 1.4678 1.16190.97630.82370.70880.61792.5305.3219 9.2147.599.9373.19750.81742.52530.45822.02917.6912.379.39317.4852 5.1821 3.8723 3.0526 2.4968 2.1313 1.5926 1.2608 1.05930.89380.76910.6705 2.6 330.23215.45159.54108.0879.16954.96345.99532.94423.82719.13413.379 10.16 8.096 5.6049 4.1883 3.3017 2.7005 2.3052 1.7226 1.3637 1.14580.96670.83190.7252 2.7356.12232.34172.05116.5685.37759.27249.60135.52725.69520.63414.42810.9568.7307 6.0444 4.5167 3.5606 2.9123 2.4859 1.8576 1.4706 1.2356 1.04250.89710.78212.8382.99249.87185.03125.3591.81863.74453.34338.20727.63422.1915.51711.7839.3894 6.5004 4.8575 3.8292 3.132 2.6735 1.9978 1.5815 1.3288 1.12120.96480.84112.9410.83268.04198.48134.4798.49368.37957.22240.98529.64323.80416.64512.63910.072 6.973 5.2106 4.1076 3.3597 2.8679 2.143 1.6965 1.4254 1.2027 1.0350.90223439.6528 6.84212.4143.9105.473.17661.23643.8631.72225.4741 7.81313.52610.7797.4622 5.5762 4.3958 3.5954 3.0691 2.2934 1.8155 1.5254 1.2871 1.10760.96553.1469.45306.28226.8153.65112.557 8.13565.38746.83333.87227.21 9.0214.44311.5097.9679 5.9541 4.6937 3.8391 3.2771 2.4488 1.9386 1.6288 1.3743 1.1826 1.03093.2500.23326.36241.67163.73119.9383.25869.67349.90336.09328.98320.26715.3912.2648.4903 6.3445 5.0014 4.0908 3.4919 2.6093 2.0657 1.7356 1.4644 1.2602 1.09853.3531.98347.08257.01174.12127.5488.54374.09653.0738.38430.82321.55316.36713.0429.0292 6.7472 5.3189 4.3504 3.7136 2.775 2.1968 1.8458 1.5574 1.3401 1.16833.4564.71368.43272.82184.83135.3893.9978.65456.33640.74632.7222.87917.37413.8459.58477.1623 5.6462 4.6181 3.9421 2.9457 2.332 1.9593 1.6532 1.4226 1.24013.5598.42390.42289.1195.86143.4799.683.34959.69843.17834.67324.24518.41114.67110.1577.5898 5.9832 4.8937 4.1773 3.1215 2.4712 2.0763 1.7519 1.5075 1.3142 沿程水头损失计算表 流速 管径

各种管道水头损失的简便计算公式

各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要:从计算水头损失的最根本公式出发,将各种管道的计算公式加以推导,得出了计算水头损失的简便公式,使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来,提高了工作效率。 关键词:水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式,一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发,一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的,有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数,那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系,将公式整理简化,供大家参考。 1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定,塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算: (式1-1) 式中λ—水力摩阻系数; L—管段长度(m); di—管道内径(m);

v—平均流速(m/s); g—重力加速度,9.81m/s2。 因考虑到在通常的流速条件下,常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区,管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响,故水力摩阻系数λ可按下式计算: (式1-2) 式中Re—雷诺数。 雷诺数Re应按下式计算: (式1-3) 式中γ—水的运动粘滞度(m3/s),在不同温度时可按表1采用。 表1水在不同温度时的γ值(×10-6) 05101520253040 水温℃ 1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.80 0.66

γ(m3/s) 从前面的计算可知,若要计算水头损失,需将表1中的数据代入,并逐步计算,最少需要3个公式,计算较为繁琐。为将公式和计算简化,以减少工作量,特推导如下: 因具体工程水温的变化较大,水力计算中通常按照基准温度计算,然后根据具体情况,决定是否进行校正。冷水管的基准温度多选择10℃。 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s,代入式1-3 得(式1-4) 将式1-4代入式1-2 (式1-5) 再将式1-5代入式1-1 得(式1-6) 取L为单位长度时,hf即等同于单位长度的水头损失i,所以 (式1-7) 又因为(式1-8)

管路沿程水头损失实验

管路沿程水头损失实验 一、实验目的要求 1.加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律,绘制h曲线; l g V l g f 2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用水压差计及电测仪测量压差的 方法; 3.将测得的Re-f关系值与莫迪图对比,分析其合理性,并且与莫迪图比较,进一步提高实验成果分析能力。 二、实验装置 本实验的实验装置,如图1所示。 图1自循环沿程水头损失实验装置图 1.自循环高压恒定全自动供水器; 2.实验台; 3.回水管; 4.水压差计; 5.测压计; 6.实验管道 8.滑动测量尺; 9.测压点; 10.实验流量调节阀; 11.供水管与供水阀; 12.旁通管路与旁通阀; 13.稳压筒

实验装置配备如下: 1.测压装置:U形管水压差计和电子量测仪。 低压差用U形管水压差计量测,而高压差需要用电子量测仪来量测。电子量测仪(见图2)由压力传感器和主机两部分组成,经由连通管将其接入测点。压 差读数(以厘米水柱为单位)通过主机显示。 图2 电子量测仪 1.压力传感器; 2.排气旋钮; 3.连通管; 4.主机 2.自动水泵与稳压器: 自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气--水压力罐式稳压器等组成。压力超高时能自动停机,过低能自动开机。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响,离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐, 经稳压后再送向实验管道。 3.旁通管与旁通阀: 由于本实验装置所采用水泵的特性,在供小流量时有可能时开时停,从而造成供水压力的较大波动。为避免这种情况出现,供水器设有与蓄水箱直通的旁通管,通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管中设有调节分流量至水箱的阀门, 即旁通阀。实验流量随旁通阀开度减小(分流量减小)而增大。设计上旁通阀又是本装置用以调节流量的阀门之一。所以调节流量有两种方法:一是调节实验流量调节阀(见图1);二是调节旁通阀。 4.稳压筒: 为了简化排气,并防止实验中再进气,在传感器前连接稳压筒(2只充水不满顶的密封立筒)。

8-沿程水头损失实验

沿程水头损失实验 一、实验目的要求 ~lgu曲线; 1.加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律,绘制lgh f 2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法; 3.将测得的Re~λ关系值与莫迪图对比,分析其合理性,进一步提高实验成果分析能力。 自循环沿程水头损头实验装置简图 1. 自循环高压恒定全自动供水器 2. 实验台 3. 回水管 4. 水压差计 5. 测压计 6. 实验 管道 7. 电子量测仪 8. 滑动测量尺 9. 测压点 10. 实验流量调节阀 11. 供水管及供水阀 12. 旁 通管及旁通阀 13. 调压筒 二、实验原理

由达西公式 得(7.1) 另由能量方程对水平等直径园管可得 (7.2) 压差可用压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系: (7.3) 式中,、分别为水银和水的容重;为汞柱总差。 三、实验方法与步骤 准备Ⅰ:对照装置图和说明,搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理;检查蓄水箱水位是否够高及旁通阀12是否已关闭。否则予以补水并关闭阀门;记录有关实验常数:工作管内径d和实验管长L(标志于蓄水箱)。 准备Ⅱ:启动水泵。本供水装置采用的是自动水泵,接通电源,全开阀12,打开供水阀11,水泵自动开启供水。 准备Ⅲ:调通量测系统。 1.夹紧水压计止水夹,打开出水阀10和进水阀11(逆钟向),关闭旁通阀12(顺钟向),启动水泵排除管道中的气体。 ,排除水压计中的2.全开阀12,关闭阀10,松开水压计止水夹,并旋松水压计之旋塞F 1 气体。随后,关阀11,开阀10,使水压计的液面降至标尺零指示附近,即旋紧F 。再次开启阀 1 11并立即关闭阀10,稍候片刻检查水压计是否齐平,如不平则需重调。 3.水压计齐平时,则可旋开电测仪排气旋扭,对电测仪的连接水管通水、排气,并将电测仪调至“000”显示。

水头损失估算表

水头损失估算 废水处理构筑物 名称 水头损失(m水柱) 净水处理构筑物水头损失(m水柱) 格栅0.1~0.25 混合槽0.4~0.5 沉砂池0.1~0.25 反反室0.4~0.5 除油池0.1~0.25 进水井格网0.2 平流式沉淀池0.2~0.4 沉淀池0.2~0.3 竖流式沉淀池0.4~0.5 澄清池0.7~0.8 辐流式沉淀池0.5~0.6 滤池 2.5~3 装有回转式布水器的生物滤池H-0.15(H-工作高 度) 接触滤池 2.2 鼓风曝气池0.25~0.4 快滤池 1.5~2 加速曝气池0.25~0.4 混合槽至沉淀池0.3 混合池0.1~0.3 混合槽至澄清池0.5 接触池0.1~0.3 混合槽至接触滤 池 0.3 管件水头损失(m水柱) 进水井至接触滤 池 0.3 三通0.2~0.3 沉淀池至滤池0.2~0.3 变径管0.05~0.1 澄清池至滤池0.2~0.3 弯头0.1 滤池至清水池0.3 闸阀0.1~0.2 接触滤池至清水 池 0.3 止回阀0.8~1.0 底阀0.8~1.0 截止阀0.4~0.5 水表0.8~1.0 水泵扬程计算: H=h1+h2+h3 h1:吸水自然高差(m),包括吸水与输水高差

h 2:水头损失(m ),h 2=1.2沿程管道损失,包括局部阻力损失 h 3:自由水头(m ) 当水泵扬程≤20 m 时,为2~3 m , 当水泵扬程>20 m 时,为3~5 m 吸水罐容积计算 W= K ?? ? ??-H W 33.1033.100 W :吸水罐容积(m 3) K :安全系数,取1.2 H :吸水池最低水位至吸水管最高点的高度(m ) W 0:吸水管与泵壳的充水容积(m 3) 简易计算 W=(3~5)W G W G :吸水管充水容积(m 3)

管道水头损失产生原因及计算

流体力学二类考核 指导老师:冯亮花——小组成员:蒙伦智、周肖、王桐

供水管道水头损失产生原因及计算 摘要:水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失,根据边界条件的不同把水头损失分为两类:对于平顺的边界,水头损失与沿程成正比的称为沿程水头损失,用hf 表示;由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失称为局部水头损失,用hj 表示,两者的计量单位都为米。 关键词:水头损失 原因 计算 真空有压流 1.在分析水头损失产生原因之前,首先应该明确两个概念。 1.1水流阻力 水流阻力是由于固体边界的影响和液体的粘滞性作用,使液体与固体之间、液体内有相对运动的各液层之间存在的摩擦阻力的合力,水流阻力必然与水流运动方向相反。 1.2水头损失 水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失。其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因,液体的粘滞性是产生水头损失的内因,也是根本原因。根据边界条件的不同把水头损失分为两类:对于平顺的边界,水头损失与流程成正比的称为沿程水头损失,用hf 表示;由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而列起的水头损失称为局部水头损失,用hj 表示,两者的计最单位都为米。 由水头损失所产生的能量消耗,将直接影响供水水泵的选型,管道材质与内径的确 定,增加机械能损耗,这一直是水利工作者在给水工程设计过程中想要尽量减小的设计 因子,要想将水头损失降低到最低限度,就要了解水头损失产生的真正原因。 2.水头损失产生的原因 2.1供水管道的糙率是产生沿程水头损失的外部原因,也是直接原因。 在理想的状态下,液体在管道内部流动是不受管道内壁影响的,但由于现在市场上 供应的各种管材,内壁绝对光滑的材质是不存在,现有的技术只是尽量减小管道材质的 糙率(即粗糙度,一般用n 表示)。如给水用的PVC 管,管道内壁糙率为一般取值0.009,球墨铸铁给水管道内壁糙率一般取值0.012-0.0 1 3,其它管材糙率国家都有相应的技术标 准。 由于管道糙率的存在,使的水流在行进过程液体与固体接触面产生摩擦阻力,水流 消耗动能,产生沿程水头损失。对沿程水头损失的计算可以参照如下经验公式。 经验公式: 3 16222**n *16*35.6h d L Q f π= — 哈森—威廉斯公式: 公式中:hf-沿程水头损失 d —管道内径

沿程水头损失实验

沿程水头损失实验 前言: 确定沿程水头损失,首先得弄清沿程阻力系数的变化规律。1933年尼古拉兹采用不同粒径的人工粗砂粘于管道内壁模拟粗糙的方法进行了一系列管道实验,得出了管道沿程阻力系数变化的一般规律。 (1)雷诺数Re<2000 时,水流为层流,λ与Re 呈倒数关系,且λ=64/Re. (2)20004000 时,水流处于紊流状态:(a )当Re 较小时,由于粘性底层较厚,从而掩盖了圆管内壁粗糙度,流动处于紊流光滑区,λ只与Re 有关,即λ=f (Re );(b )当Re 很大时,管壁糙面凸起完全深入管内紊流流核,沿程阻力主要受水流流经管壁糙面凸起时形成的小旋涡影响,流动处于紊流粗糙区,λ 由相对粗糙度Δ/R (R 为水力半径,下同)决定,λ=f (Δ/ d );(c )当Re 介于紊流光滑区与粗糙区之间时,λ 由Re 和Δ/d 共同决定,流动处于紊流过渡粗糙区,λ=f (Δ/d ,Re )。 1937 年泰科斯达在人工加糙明渠中进行了沿程阻力实验,得出了与尼古拉兹实验相似的论,说明管流和明渠流具有相同的变化规律.为满足工程实际应用的需要,人们通过实验总结出许多经验或半经验公式λ 如适用于紊流光滑区的布拉修斯公式,适用于过渡粗糙区的柯—怀公式,适用于紊流光滑区的尼古拉兹经验公式,莫迪图经验公式,本实验采用莫迪图经验公式进行对比分析。 摘要: 本次实验内容有,测量沿程阻力系数λ,通过与莫迪图对比分析其合理性,提高实验成果分析能力;绘制lg lg f h V -曲线,加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。 实验原理 由达西公式 2 2f L V h d g λ = 得 22 2 2 221(/)4f f f gdh gdh h d Q K L L Q πλυ=== 25/8K gd L π= 其中h f 为水头损失,λ为沿程阻力系数,L 为管道长度、d 为管道内径,V 为 平均流速, 另由能量方程对水平等直径圆管可得

水利工程常用计算公式

水利专业常用计算公式 一、枢纽建筑物计算 1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm(2gH 03)1/2 式中:m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数 2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下: 流速公式: u = Ri C 流量公式 Q =Au =A Ri C 流量模数 K =A R C 式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即 C =6/1n 1R R —水力半径(m ); i —渠道纵坡; A —过水断面面积(m 2); n —曼宁粗糙系数,其值按SL 18确定。 3、水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为 △x=f 21112222i -i 2g v a h 2g v a h ???? ??+-???? ??+ 式中:△x ——流段长度(m ); g ——重力加速度(m/s2); h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深(m ); v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s ); a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数; f i ——流段的平均水里坡降,一般可采用 ??? ??+=-2f 1f -f i i 21i 或??? ? ??+=?=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R

式中:h f ——△x 段的水头损失(m ) ; n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n 1=n 2=n ; R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径(m ); A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡); 4、各项水头损失的计算如下: (1)沿程水头损失的计算公式为 ??? ? ??+?=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R (2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为: L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+??? ? ??-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式 (1)吼道断面的宽高比:b 0/h 0=—; (2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=—; (3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—; (4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—; (5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值:△z=—; (6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=—; 6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处,a 点的最大负压值按下式确定: γανp * w 2 0a h g 2h h -+++Z +?Z =∑、B 式中:Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差(m ); h 0—吼道断面高度(m ); ∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m ); γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。 附加压强水头按下式计算: ????? ????????????? ??+-=200020*2h 1g 2/p γγνγ 式中:0γ—吼道断面中心半径(m ) 计算结果,须满足下列条件: v a a h h h -≤、B 式中: h a —计算断面处的大气压强水柱高(m ) ;

水头损失计算

关于水头损失计算的整合与研究 摘要: 在世纪液体恒定总流量方程式中的hw,表示液体在流动过程中单位重量液体克服阻力做功所消耗的机械能,称之为水头损失(Loss head)或能量损失,它是液流机械能损耗的基本度量指标。 造成水头损失的外因是:影响相对运动与水流阻力强度的固体边界状况;水头损失内因是:相对运动与摩擦阻力的水流粘滞性,也是根本原因。产生水头损失的方式是:液体与固体边壁之间、液层与液层之间或液体质点之间的摩擦、碰撞和混掺。 关键词:水头损失计算 一:概念分析 1:沿程水头损失:克服沿程阻力做功而引起的水头损失。 局部水头损失:水流克服局部阻力做功引起的水头损失。 2:水流阻力与水头损失 水流阻力和水头损失是两个不同而又相关联的重要概念,确定它们的性质、大小和变化规律在工程实践中有十分重要的意义。 (l)水流阻力是由于固体边界的影响和液体的粘滞性作用,使液体与固体之

间、液体内有相对运动的各液层之间存在的摩擦阻力的合力,水流阻力必然与水流运动方向相反。 (2)水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的能量称为水头损失。其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因,液体的粘滞性是产生水头损失的内因,也是根本原因。 (3)根据边界条件的不同把水头损失分为两类:对于平顺的边界,水头损失与流程成正比的称为沿程水头损失,用hf表示;由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失称为局部水头损失,用hj表示。 (4)对于在某个流程上运动的液体,它的总水头损失hw遵循叠加原理即:hw=∑ hf+∑hj(4-l) (5)为了反映过流断面面积和湿周对水流阻力和水头损失的综合影响,引入水力半径的概念,即: R=A/c(4-2) 水力半径是水力学中应用广泛的重要水力要素。 3:层流和紊流 1883年雷诺通过实验发现:流速不同时水流流动形态不同。当流速较小时,液体质点作有条不紊、互不混掺的运动,这种流动形态称为层流;当流速较大时,质点运动轨迹曲折杂乱,各流层的质点互相混掺,形成大量大小不一的涡体,这种流动形态称为紊流;紊流中各处的流速、压强等运动要素值均随时间作不规则变化的现象称为紊流脉动。 由于紊流的脉动性,在研究紊流时,把运动要素值视为由时均值和脉动值迭

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